迭代和递归有什么区别

What is the difference between iteration and recursion?

本文关键字：什么 区别 递归 迭代      更新时间：2023-10-16

iteration和recursion有什么区别，为什么/什么时候更好：

while (true) {
    // Iterating
}

和

private void recursion() {
    if (true)
        recursion(); // Recursing
    return;
}

我看到很多recursive实现，而它可以在一个简单的循环中轻松完成。

递归和同一算法的迭代版本之间有两个主要区别。

首先，有时理解递归算法比理解迭代算法要好得多（至少如果你是经验丰富的程序员）所以它确实提高了表现力，在某些情况下还增加了可读性（在其他情况下也可能导致完全相反的情况）

Expresivity 在编程语言中是一件大事，能够在 5 行而不是 20 行中编写相同的代码是一件大事。

不利的一面是，它会降低代码的性能。递归函数必须将函数记录保存在内存中，并从一个内存地址跳转到另一个内存地址，以调用以传递参数和返回值。这使得它们的性能非常糟糕。

概括：

迭代算法 = 性能快，但难以编写（有时也难以阅读）

递归算法=编写速度快，但性能不佳（有时也更容易理解）

举个例子： 

public static long fib(long n) {
    if (n <= 1) return n;
    else return fib(n-1) + fib(n-2);
}

与

    if ((n == 1) || (n == 2)) {
        return 1;
    } else {
        long prev = 1, current = 1, next = 0;
        for (long i = 3; i <= n; i++) {
            next = prev + current;
            prev = current;
            current = next;
        }
        return next;
    }

源：

http://www.csd.uwo.ca/Courses/CS1027a/code/FibonacciDemo.java

递归和迭代之间的主要区别在于内存使用。

对于每个递归调用，堆栈帧上都需要空间，从而导致内存开销。

我举个例子。想象一下，在一种情况下，您忘记为递归函数编写基本情况，从而导致无休止的递归调用，而在另一种情况下，您编写了一个无限循环。

由于每个递归函数都会分配新的内存空间，因此在第一种情况下，您的代码将给出堆栈溢出异常，但在第二种情况下，它将永远保持运行。

因此，使迭代代码比使用递归更易于理解更好。

它们是做同一件事的不同方式。所有递归实现都可以通过一个（或多个）循环来完成，反之亦然。它更多的是关于它背后的逻辑，一种思考它的方式。阶乘虽然不是最好的例子，但却是n * (n-1)!，因此递归使用它很有意义。

递归和迭代是思考解决方案的不同方式。要全面解释这种差异是困难的。在您的示例代码中，您显示了差异。递归函数是调用自身的函数，而迭代函数是循环通过某些代码块的函数。以下是一些文章，可帮助您更好地理解它们：递归维基

迭代维基

代码项目所以#1

所以#2

它们可以互换使用来解决不同的问题。从本质上讲，您可以迭代地编写递归函数，反之亦然。

迭代可能会提高程序的性能。而递归可能会给出更直观和优雅的结果。您可以根据自己的喜好选择其中之一！

递归函数通过调用自己的过程直到满足条件，而迭代使用循环控制结构（例如 while、do while、for）来重复一段代码，直到满足某个条件。

递归示例：

int rec_func(int u, int k) {
  if (k == 0)
    return u;
  return rec_func(u * k, k - 1);
}

迭代示例：

int ite_func(int u, int k) {
  while (k != 0) {
    u = u * k;
    k = k - 1;
  }
  return u;
}

IMO之间唯一真正的区别是编译差异。

理论上，您始终可以在迭代和递归之间切换。但是，至少在 C/C++/C#/Java 的情况下，编译器会为您提供一些支持，这可能会使解决方案更加优雅，尤其是当您之前不知道循环数时。

最好的示例是列出文件夹中的所有文件及其后代。如果有多个子文件夹包含子文件夹，则在迭代模式下，通常需要一个堆栈来保存需要分析的所有文件夹。在递归方法的情况下，编译器已经提供了堆栈，并且解决方案更加优雅。

递归和迭代之间的差异

递归

  1. 递归函数 – 是部分由自身定义的函数
  2. 递归使用选择结构
  3. 如果递归步骤没有以收敛于某些条件（基本情况）的方式减少问题，则会发生无限递归
  4. 当识别基本情况时，递归终止
  5. 由于维护堆栈的开销，递归通常比迭代慢
  6. 递归比迭代使用更多的内存
  7. 无限递归会使系统崩溃
  8. 递归使代码更小

迭 代

  1. 迭代指令 – 是基于循环的过程重复
  2. 迭代使用重复结构
  3. 如果循环条件测试永远不会变为 false，则迭代时会发生无限循环
  4. 循环条件失败时迭代终止
  5. 迭代不使用堆栈，因此它比递归更快
  6. 迭代消耗更少的内存
  7. 无限循环反复使用 CPU 周期
  8. 迭代使代码更长

数据取自此处。

相关文章：